精品解析:云南省曲靖市沾益区2025-2026学年高二年级上学期期末考试 化学试卷
2026-09-03
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内容正文:
云南省曲靖市沾益区2025-2026学年高二年级上学期期末考试
化学试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Fe 56 Na 23 Ag 108
第Ⅰ卷(选择题,共42分)
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 常温下0.2mol/L的一元酸HA溶液与等浓度的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示,下列说法正确的是
A. HA为强酸
B. 该混合溶液中:c(A-)+c(Y)=c(Na+)
C. 该混合液pH=7
D. 图中X表示HA,Y表示OH-,Z表示H+
【答案】B
【解析】
【分析】0.2mol/L的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合,发生HA+NaOH=NaA+H2O,所得溶液中A-浓度小于0.1mol/L,说明在溶液中存在A-+H2O⇌HA+OH-,NaA水解,HA为弱酸,NaA溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),一般来说,盐类的水解程度较低,则有c(A-)>c(OH-),所以有:c(Na+)=0.1mol/L>c(A-)>c(OH-)>c(H+),即X表示OH-,Y表示HA,Z表示H+,溶液中存在物料守恒为c(Na+)=c(A-)+c(HA),以此来解答。
【详解】A.恰好发生HA+NaOH=NaA+H2O,所得溶液为NaA溶液,图中A-浓度小于0.1mol/L,说明在溶液中存在A-+H2O⇌HA+OH-,NaA水解,HA为弱酸,故A错误;
B.Y表示HA,溶液中存在物料守恒c(A-)+c(Y)=c(Na+),故B正确;
C.c(Na+)>c(A-),说明NaA水解,A-+H2O⇌HA+OH-,该混合液pH>7,故C错误;
D.由离子浓度的大小可知,X表示OH-,Y表示HA,Z表示H+,故D错误;
故选B。
2. 下列说法中,不正确的是
A. 位于s区、d区、ds区的元素都是金属元素
B. 前36号元素中,基态原子中未成对电子数最多的元素是
C. 单个电子的空间运动状态用原子轨道来描述
D. 基态原子核外不可能有运动状态完全相同的两个电子
【答案】A
【解析】
【详解】A.s区元素中的氢元素是非金属元素,并非s区、d区、ds区的元素都是金属元素,A错误;
B.Cr的核外电子排布式为[Ar]3d54s1,有6个未成对电子,在前36号元素中,基态原子中未成对电子数最多,B正确;
C.原子轨道是用来描述单个电子的空间运动状态的,C正确;
D.根据泡利不相容原理,基态原子核外不可能有运动状态完全相同的两个电子 ,D正确;
故选A。
3. 下列叙述正确的是
A. 由极性键结合而成的分子一定是极性分子
B. 非极性键只存在于双原子单质分子里
C. 非极性分子中,一定含有非极性键
D. 一般情况下,极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂
【答案】D
【解析】
【详解】A.由极性键结合的分子,如果空间结构对称也可为非极性分子,例如甲烷,A错误;
B.过氧化钠中存在氧原子间的非极性键,B错误;
C.甲烷由四个极性键组成的非极性分子,C错误;
D.由相似相溶原理可知描述正确,D正确;
答案为D。
4. 一种催化氨硼烷(BH3NH3)水解释氢的可能机理如图所示。下列说法不正确的是
A. 催化剂能改变反应历程,降低了反应活化能
B. BH3NH3分子中含有配位键
C. 用D2O代替H2O作反应物,有D2生成
D. 氨硼烷完全水解的化学方程式为:BH3NH3+4H2O=3H2↑+NH4[B(OH)4]
【答案】C
【解析】
【详解】A.催化剂通过改变反应历程,降低了反应活化能,加快反应的速率,故A正确;
B.B元素的电子排布式为1s22s22p1,形成sp2杂化轨道后,还存在一个空轨道,N原子提供孤电子对,B原子提供空轨道,两者形成配位键,故B正确;
C.由反应原理可知,水解过程中B原子所连的H原子被-OH取代,D2O代替H2O作反应物,有HD生成,故C错误;
D.根据图示,氨硼烷完全水解生成氢气和NH4[B(OH)4],化学方程式为BH3NH3+4H2O=3H2↑+NH4[B(OH)4],故D正确;
故选C。
5. X、Y、Z、W、R属于元素周期表中前20号主族元素,且原子序数依次增大。基态X原子2p轨道半充满,Z是元素周期表中电负性最大的元素,Z和W同主族,R的最外层只有1个电子。下列说法正确的是
A. X的简单氢化物分子间能形成氢键
B. 简单离子半径:r(R)>r(W)
C. 简单气态氢化物的热稳定性:W>Z
D. 第一电离能:I1(X)<I1(Y)<I1(Z)
【答案】A
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、R属于元素周期表中前20号主族元素,且原子序数依次增大。基态X原子2p轨道半充满,则其价电子排布式为2s22p3,其为氮元素;Z是元素周期表中电负性最大的元素,则其为氟元素,Y为氧元素;Z和W同主族,则W为氯元素;R的最外层只有1个电子,则其价电子排布式为4s1,其为钾元素。从而得出X、Y、Z、W、R分别为N、O、F、Cl、K。
【详解】A.X的简单氢化物为NH3,分子间能形成氢键,A正确;
B.W、R分别为Cl、K,二者的简单离子分别为Cl-、K+,其电子层结构相同,但Cl的核电荷数比K小,所以离子半径:r(K+)<r(Cl-),B不正确;
C.Z、W分别为F、Cl,二者属于同主族元素,非金属性F>Cl,非金属性越强,简单氢化物越稳定,则简单气态氢化物的热稳定性:HCl<HF,C不正确;
D.X、Y、Z分别为N、O、F,三者为同一周期相邻元素,其中N的2p轨道半充满,其原子的能量低,稳定性强,第一电离能比O大,所以第一电离能:I1(O)<I1(N)<I1(F),D不正确;
故选A。
6. 由四种原子序数依次增大的短周期元素W、X、Y、Z形成的一种化合物结构如图所示。该化合物应用在新型电池中,其中W为电负性最大的元素,X的单质既能与酸反应又能与碱反应,该分子中所有原子均达到8电子结构。下列说法中错误的是
A. 基态原子未成对电子数:W=X=Z
B. 简单氢化物的沸点:W>Z
C. XZ3和YZ3均为非极性分子
D. 第一电离能:W>Z>Y>X
【答案】C
【解析】
【分析】W为电负性最大的元素,所以是F;X的单质既能与酸反应又能与碱反应,所以是Al;Z形成一个键,原子序数大于Al,可知Z为Cl,根据该分子中所有原子均达到8电子结构,Y形成三个单键,且满足8电子稳定结构,序数大于Al,可知Y为P,综上可知,W为F、X为Al、Y为P、Z为Cl。
【详解】A.F、Al、Cl基态原子未成对电子数均为1,A正确;
B.HF分子间能形成氢键,所以沸点HF>HCl,B正确;
C.AlCl3和PCl3空间构型分别为正三角形和三角锥形,前者为非极性分子,后者为极性分子,C错误;
D.同周期第一电离能增大趋势,同主族从上到下第一电离能减小,第一电离能F>Cl>P>Al,D正确;
答案选C。
7. 纳米是一种应用广泛的催化剂,其催化的一个实例如图所示,下列说法正确的是
A. 化合物甲、乙均为手性分子
B. 化合物甲分子中键与键数目之比为
C. 化合物乙中采取sp3杂化的原子有N、C、O
D. 化合物甲、乙均存在分子间氢键
【答案】C
【解析】
【详解】A.手性碳原子必须含是饱和碳原子,且饱和碳原子上要连有4个不同的原子或原子团,化合物甲中没有连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子,不可能是手性分子,故A错误;
B.单键都是键,双键中含有1个键与键,所以化合物甲分子中键与键数目之比为,故B错误;
C.化合物乙中碳原子均是饱和碳原子,由于O原子的接了两条共价键的单键,故其成键电子对数为2,此时孤电子对数为2,因此其价层电子对数为4,N原子的接了三条共价键的单键,故其成键电子对数为3,此时孤电子对数为1,因此其价层电子对数为4,N、C、O均是sp3杂化,故C正确;
D.化合物甲不存在分子间氢键,化合物乙中含有氨基可以形成分子间氢键,故D错误;
故选C。
8. 据文献报道,含钒催化剂催化某反应的反应机理如下图所示。下列叙述正确的是
A. 该反应循环中有键的断裂和生成
B. 该反应利用了的氧化性除去,减少了空气污染
C. 该催化循环过程中Ⅴ的价态没有变化
D. 该催化循环的总反应方程式中和的物质的量之比为2:3
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知,V5+=O是反应的催化剂,氨气、一氧化氮和氧气是反应物,氮气和水是生成物,总反应为4NH3+2NO+2O23N2+6H2O;
【详解】A.根据图示,该反应循环中有V5+=O中键的断裂和生成,A正确;
B.由分析可知,反应中氨分子中氮元素的化合价升高被氧化,是反应的还原剂,反应中表现还原性,目的是除去一氧化氮,减少空气污染,B错误;
C.由图可知,该催化循环过程中钒元素的价态变化为+5→+4→+5,C错误;
D.根据分析,该催化循环的总反应方程式中和的物质的量之比为2:1,D错误;
故选A。
9. 化学反应均伴随着能量变化。下列说法正确的是
A. 图甲可表示铝热反应、碳的燃烧、炭与二氧化碳等化学反应的能量变化
B. 由图乙可知CO的燃烧热△H=-110.5 kJ·mol-1
C. 由图乙可知24g 石墨完全燃烧放出的热量为787 kJ
D. 由图乙可判断CO能量比CO2能量高
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲为反应物能量高于生成物的放热反应图像。铝热反应、碳的燃烧均为放热反应,但炭与二氧化碳的反应(C+CO2=2CO)是吸热反应(反应物能量低于生成物),与图甲不符,A错误;
B.燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物的反应热,CO的燃烧反应为CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g),对应图乙中ΔH2=-283 kJ·mol-1,而非ΔH1=-110.5 kJ·mol-1,B错误;
C.图乙中,C(石墨)完全燃烧生成CO2(g)的总反应ΔH=ΔH1+ΔH2=(-110.5)+(-283)=-393.5 kJ·mol-1。24 g石墨物质的量为2 mol,完全燃烧放出热量为2 mol×393.5 kJ·mol-1=787 kJ,C正确;
D.图乙中CO燃烧反应为CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)(ΔH2<0),仅表明反应物(CO和1/2O2)总能量高于生成物(CO2),不能直接判断CO单独的能量比CO2高,D错误;
故选C。
10. 一定条件下,反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)(吸热反应),在2L恒容密闭容器中进行,反应进行到10s时,CO的物质的量增加了0.20mol,则下列说法正确的是
A. 10s时,用CO2表示的化学反应速率为0.005mol•L-1•s-1
B. 当碳的质量不再改变说明反应已达平衡
C. 升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D. 充入He使体系压强增大,能提高反应速率
【答案】B
【解析】
【分析】0~10s内,CO的平均反应速率为;
【详解】A.化学反应速率之比等于化学计量数之比,结合分析可知,0~10s内,用CO2表示的化学反应速率为0.005mol•L-1•s-1,瞬时速率则不知,A错误;
B.碳的质量随着反应而改变,当碳的质量不再改变说明反应已达平衡,B正确;
C.升高温度,无论正反应还是逆反应速率都要增大,C错误;
D.恒容状态下,充入非反应气体,压强虽然增大,但各组分的浓度均不变,因此化学速率不变,D错误;
答案选B。
11. 已知反应X(g)+3Y(g) ⇌2Z(g) △H的能量变化如下图所示。下列说法正确的是
A. △H= E2- E1 B. 更换高效催化剂,E3不变
C. 恒压下充入一定量的氦气n(Z)减少 D. 压缩容器,c(X)减小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.△H=生成物的总能量-反应物的总能量=E1-E2,故A错误;
B.更换高效催化剂,降低反应活化能,反应速率加快,该反应中(E3-E2)为活化能,E2为反应物的能量,E2不变,活化能降低,则E3减小,故B错误;
C.恒压下充入一定量的氦气,容器体积增大,反应体系的分压减小,平衡向气体增多的方向移动,则n(Z)减少,故C正确;
D.压缩容器体积,压强增大,平衡向右移动,n(X)减小,体积减小,各物质的浓度都增大,平衡移动只能减弱这种改变,而不能消除,故c(X)还是比原来大,故D错误;
故选C。
12. 室温下向10 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液中加入0.1 mol·L-1的一元酸HA,溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. a点所示溶液中c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA)
B. 该滴定过程应该选择甲基橙作为指示剂
C. pH=7时,c(Na+)=c(A-)+c(HA)
D. b点所示溶液中c(A-)>c(HA)
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.a点为氢氧化钠与HA恰好反应的点,溶质为NaA,pH>7,说明A-水解,溶液中c(Na+)>c(A-)>c(HA) >c(H+),故A错误;
B.恰好反应时溶液呈碱性,所以该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂,故B错误;
C.氢氧化钠与HA恰好反应时pH>7,pH=7时HA过量,所以c(Na+)>c(A-)+c(HA),故C错误;
D.b点溶质为等浓度的NaA、HA,溶液呈酸性,说明HA电离大于A-水解,所以溶液中c(A-)>c(HA),故D正确。
选D。
13. 某化学探究小组在水中滴加酚酞和铁氰化钾溶液,然后将1颗铁钉竖直浸在水中,几天后观察到铁钉A段部位周围的水变红色,铁钉下端(B部位)产生蓝色沉淀,如图所示,根据图示分析。下列说法正确的是
A. 铁、炭、水构成大量的微小电池,在水面附近腐蚀最严重
B. 铁钉A部位是负极:
C. 以上实验现象证明发生的主要是吸氧腐蚀
D. 最终得到的铁锈能覆盖在铁钉的表面,防止腐蚀继续发生
【答案】C
【解析】
【分析】水变红色说明反应生成氢氧根离子,蓝色沉淀是亚铁离子和铁氰化钾溶液反应产生的,则说明铁钉在溶解有氧气的中性溶液中发生了吸氧腐蚀:铁钉下端(B部位)铁失去电子被氧化为亚铁离子被腐蚀;水中溶解氧从铁钉A段部位的碳上结合电子被还原为氢氧根离子,氢氧根和亚铁离子结合成氢氧化亚铁,并进一步形成铁锈。
【详解】A.金属的腐蚀为金属原子失去电子被氧化变成离子的过程,已知铁钉A段部位周围的水变红色,则A端水中溶解氧从铁钉的碳上结合电子被还原为氢氧根离子、为正极,铁钉下端(B部位)产生蓝色沉淀,则B端铁失去电子生成亚铁离子被腐蚀,故铁钉下端(B部位)腐蚀最严重,A项错误;
B.据分析,铁钉B部位是负极,电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,铁钉A段部位为正极,电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,故B错误;
C.根据分析,以上实验现象证明发生的主要是吸氧腐蚀,故C正确;
D.铁锈通常疏松多孔,不能有效阻止腐蚀继续发生,故D错误;
选C。
14. 利用燃料电池电解制备并得到副产物、、,装置如下图所示。下列说法不正确的是
A. a极反应:
B. A膜和膜均为阴离子交换膜
C. 可用铁电极替换石墨Ⅱ电极
D. a极上通入标况下甲烷,阳极室减少
【答案】B
【解析】
【详解】A.a极为燃料电池负极,甲烷失去电子并与结合,产生水和,电极反应式书写正确,A正确;
B.阳极产物为,反应式为,阴离子不断减少,为平衡电荷并得到产物,阳极向产品室移动,故A膜为阳离子交换膜;阴极产物为和,反应式为,阴离子不断增多,为平衡电荷并消耗原料室中的,原料室中的向阴极移动,故C膜也为阳离子交换膜。A膜和C膜均为阳离子交换膜,B错误;
C.石墨Ⅱ电极为阴极,其中的氢氧化钠溶液不与铁单质反应,故可以用铁电极替换石墨,C正确;
D.根据电极反应式,1 mol在负极被氧化时,释放8 mol电子,根据电荷守恒,阳极室每向产品室转移1 mol,阳极转移2 mol电子,故1 mol在负极被氧化时,阳极室减少4 mol,标准状况下2.24L物质的量为0.1 mol,故阳极室减少0.4 mol,D正确;
故选B。
第Ⅱ卷(选择题,共58分)
二、非选择题(本题共4个大题,共58分)
15. 非金属单质及其化合物在生产、生活和科研中有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)中的中心原子的价层电子对数为_______,空间结构为_______形。比较下列微粒中键角的大小:①,②,③,④,⑤,键角从大到小排序:_______(用序号表示)。
(2)水杨醛缩对氯苯胺制备反应方程式如下:
①基态氯原子核外电子的空间运动状态有_______种。
②对氯苯胺中氮原子杂化方式为_______。
③比较物质的沸点:对羟基苯甲醛()_______水杨醛()(填“>”“<”或“=”),请从结构角度解释二者沸点差异原因:_______。
(3)苯酚()具有弱酸性,下列物质中,常温下由大到小的排序为_______(用字母表示)
a. b.
c. d.
【答案】(1) ①. 4 ②. 正四面体 ③. ④>①>②>③>⑤
(2) ①. 9 ②. ③. > ④. 对羟基苯甲醛形成分子间氢键,而邻羟基苯甲醛形成的是分子内氢键
(3)c>d>b>a
【解析】
【小问1详解】
中的中心原子的价层电子对数为4+=4,没有孤电子对,根据价层电子对互斥理论可知,其空间结构为正四面体形,比较下列微粒中键角的大小:①的价层电子对数为:3+=3,没有孤电子对,键角为120°,②的价层电子对数为:4+=4,没有孤电子对,键角为109°28′,③的价层电子对数为:3+ =4,有1对孤电子对,键角<109°28′,④的价层电子对数为:2+=2,没有孤电子对,键角为180°,⑤的空间构型为正四面体形,键角为60°,故键角从大到小排序:④>①>②>③>⑤,故答案为:4;正四面体;④>①>②>③>⑤;
【小问2详解】
①已知Cl是17号元素,其原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p5,故基态氯原子核外电子占据9根原子轨道,即其空间运动状态的电子有9种,故答案为:9;
②由题干对氯苯胺的结构简式可知,其中氮原子周围的价层电子对数为4,则该氮原子的杂化方式为sp3,故答案为:sp3;
③已知对羟基苯甲醛()中羟基和醛基相隔较远只能形成分子间氢键,导致沸点升高,而水杨醛()中羟基和醛基相隔较近,能够形成分子内氢键,导致沸点降低,则导致前者沸点>后者,故答案为:>;对羟基苯甲醛形成分子间氢键,而邻羟基苯甲醛形成的是分子内氢键;
【小问3详解】
已知Ka是酸的电离平衡常数,Ka越大,酸性越强;
a.苯环上连有甲基,甲基是推电子基团,会使苯环上电子云密度增大,导致酚羟基上的氢原子不易电离,酸性减弱;
b.苯环上无其他取代基,就是苯酚,其酸性作为参考标准;
c.苯环上连有三氟甲基(-CF3),氟原子的电负性很强,三氟甲基是强吸电子基团,会使苯环上电子云密度降低,有利于酚羟基上的氢原子电离,酸性增强;
d. 苯环上连有三溴甲基(-CBr3),溴原子也有一定的电负性,三溴甲基是吸电子基团,但溴的电负性小于氟,所以三溴甲基的吸电子能力弱于三氟甲基,其对酚羟基酸性增强的作用不如三氟甲基,且吸电子能力(-CF3)>(-CBr3),且推电子基团使酸性减弱,吸电子基团使酸性增强,所以酸性强弱顺序为c>d>b>a,即常温下Ka由大到小的排序为c>d>b>a,故答案为:c>d>b>a。
16. 将转化为CO、等燃料,可以有效的缓解能源危机,同时可以减少温室气体,实现“双碳目标”。
(1)t℃时,还原的热化学方程式如下:
Ⅰ. kJ⋅mol-1
Ⅱ. kJ⋅mol-1
已知反应I、Ⅱ的平衡常数分别为、。由盖斯定律可知,与2mol反应生成的热化学方程式为___________,___________(用、表示)。
(2)若反应Ⅰ的正反应活化能表示为E kJ⋅mol-1,则E___________41(填“>”“<”或“=”)。
(3)t℃,向10L密闭容器中充入1 mol和2.5 mol,发生反应Ⅰ,5min达到平衡时,测得CO的物质的量为0.5mol。
①平衡时CO的体积分数=___________
②下列措施既能加快反应速率又能提高的平衡转化率的是___________。
A.升高反应温度 B.增大的浓度 C.分离出CO D.缩小容器容积
③t℃,向10L密闭容器中充入2mol和一定量的,发生反应Ⅰ,两种气体的平衡转化率(a),与起始反应物的物质的量之比的关系如图所示:
能表示平衡转化率曲线的是___________(填或);
④在t℃,压强为P时,___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1) ①. kJ·mol-1 ②.
(2)> (3) ①. 或14.3% ②. AB ③. ④. 0.25
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知与2mol反应生成的热化学方程式可由Ⅱ-Ⅰ得到,则该反应,该反应热化学方程式为: kJ·mol-1;方程式相减,则平衡常数相除,因此;
【小问2详解】
,;
【小问3详解】
结合已知列三段式:
①平衡时CO的体积分数==或14.3%;
②A.该反应为吸热反应,升高反应温度可加快反应速率,同时使平衡正向移动,提高的平衡转化率,故A正确;
B.增大的浓度,可加快反应速率,同时使平衡正向移动,提高的平衡转化率,故B正确;
C.分离出CO,降低浓度,反应速率减慢,故C错误;
D.缩小容器容积,可加快反应速率,但不影响平衡,不能提高的平衡转化率,故D错误;
故选AB。
③增大时可视为不变时,增大,该过程中的转化量增大,转化率下降,则表示平衡转化率曲线;
④在t℃,压强为P时,结合上述三段式数据可得CO2、H2、CO、H2O的分压分别为、、、,则。
17. “碳中和”目标如期实现的关键技术之一是CO2的再资源化利用。
(1)天然气中普遍含有H2S,需回收处理并加以利用。
①已知下列反应的热化学方程式:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
计算H2S热分解反应Ⅳ:的___________。
②较普遍采用处理H2S的方法是克劳斯工艺,即利用反应Ⅰ和Ⅱ生成硫单质。相比克劳斯工艺,利用反应Ⅳ处理H2S的优点是___________,缺点是___________。
(2)CO2和H2在催化剂作用下可合成CH4,已知:
化学键
C—H
H—H
C=O
H—O
键能(kJ·mol-1)
a
b
c
d
则反应的___________。
(3)工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素。
反应分两步:
ⅰ.CO2和NH3生成NH2COONH4;
ⅱ.NH2COONH4分解生成尿素。
反应过程中能量变化如图所示:
①反应ⅰ为___________反应;反应ⅱ为___________反应。(填“吸热”或“放热”)
②写出CO2和NH3合成尿素总反应的热化学方程式___________。
【答案】(1) ①. +170kJ⋅mol-1 ②. 获得的H2可作燃料 ③. 能耗较高
(2)
(3) ①. 放热 ②. 吸热 ③.
【解析】
【小问1详解】
①根据盖斯定律,将×(反应Ⅰ+反应Ⅱ-3×反应Ⅲ)可得,2H2S(g)=S2(g)+2H2(g) ∆H4=×[(-1036kJ/mol)+(+94kJ/mol)-3×(-484kJ/mol)]=+170kJ/mol。
②较普遍采用处理H2S的方法是克劳斯工艺,即利用反应Ⅰ和Ⅱ生成硫单质。相比克劳斯工艺,利用反应Ⅳ处理H2S的优点是生成硫单质、同时生成H2,获得的H2可作燃料;缺点是反应Ⅳ是吸热反应、能耗较高。
【小问2详解】
根据∆H=反应物的键能总和-生成物的键能总和,则反应CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)的∆H=(2c+4b-4a-4d)kJ/mol。
【小问3详解】
①由图可知,反应ⅰ反应物的总能量大于生成物的总能量,反应ⅰ为放热反应;反应ⅱ反应物的总能量小于生成物的总能量,反应ⅱ为吸热反应。
②由图可知,反应ⅰ的热化学方程式为CO2(l)+2NH3(l)=NH2COONH4(l) ∆H=E1-E2;反应ⅱ的热化学方程式为NH2COONH4(l)=CO(NH2)2(l)+H2O(l) ∆H=E3-E4;将反应ⅰ+反应ⅱ可得总反应的热化学方程式为CO2(l)+2NH3(l)= CO(NH2)2(l)+H2O(l) ∆H=E1-E2+E3-E4。
18. 硫化镉(CdS)微溶于水,高纯度硫化镉是良好的半导体,可用于制光电管、太阳能电池。利用含镉废水(主要含的离子为、、、、、)制备硫化镉流程如下:
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH:
氢氧化物
开始沉淀的pH
1.5
6.5
4.1
7.2
沉淀完全的pH
3.3
9.9
5.4
9.5
回答下列问题:
(1)基态硫原子核外电子占据最高能层的符号是_______。
(2)滤渣主要成分是_______(填化学式)。
(3)加入溶液的目的是_______(用离子方程式表示)。
(4)调节pH范围是_______,写出“沉淀”时发生反应的离子方程式:_______。
(5)操作Ⅰ包括_______。
(6)写出溶液中电荷守恒关系式:_______。
(7)实际工业生产中,有时还采用阳离子交换树脂法来测定“沉镉”后溶液中的含量,其原理为,其中NaR为阳离子交换膜树脂。常温下,将“沉镉”后的溶液(此时溶液)经过阳离子交换树脂后,测得浓度比交换前升高了0.046g·L-1,则该条件下的为_______。
【答案】(1)M (2)、
(3)
(4) ①. ②.
(5)过滤、洗涤、干燥
(6)
(7)
【解析】
【分析】含镉废水(主要含的离子为、、、、、),加入过氧化氢溶液氧化亚铁离子生成铁离子,调节溶液PH,加入碳酸钠溶液沉淀铁离子和铝离子,过滤得到滤渣为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,滤液通入硫化氢沉淀镉离子生成硫化镉沉淀,过滤洗涤干燥得到CdS,以此解答。
【小问1详解】
硫的原子序数为16,核外有3个电子层,基态硫原子核外电子占据最高能层的符号是M。
【小问2详解】
根据分析,滤渣主要成分是、。
【小问3详解】
由分析可知,加入的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:。
【小问4详解】
为使铁离子、铝离子沉淀完全,Cd2+不沉淀,根据Cd(OH)2开始沉淀的pH为7.2,调节pH范围是,“沉淀”时和发生反应的离子方程式为:。
【小问5详解】
流程图中“操作Ⅰ”通常包括对产物的最终分离与纯化过程,即过滤、洗涤、干燥等。
【小问6详解】
溶液中存在、、、、,溶液中电荷守恒关系式为:。
【小问7详解】
pH=8时,c(OH-)=10-6 mol/L,测得交换后增加0.046g·L-1,折合0.002 mol/L,因1 mol Cd2+交换放出2 mol Na+,故c(Cd2+)=0.001 mol/L,则的= c(Cd2+) c2(OH-)=0.001×(10-6)2=。
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云南省曲靖市沾益区2025-2026学年高二年级上学期期末考试
化学试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Fe 56 Na 23 Ag 108
第Ⅰ卷(选择题,共42分)
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 常温下0.2mol/L的一元酸HA溶液与等浓度的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示,下列说法正确的是
A. HA为强酸
B. 该混合溶液中:c(A-)+c(Y)=c(Na+)
C. 该混合液pH=7
D. 图中X表示HA,Y表示OH-,Z表示H+
2. 下列说法中,不正确的是
A. 位于s区、d区、ds区的元素都是金属元素
B. 前36号元素中,基态原子中未成对电子数最多的元素是
C. 单个电子的空间运动状态用原子轨道来描述
D. 基态原子核外不可能有运动状态完全相同的两个电子
3. 下列叙述正确的是
A. 由极性键结合而成的分子一定是极性分子
B. 非极性键只存在于双原子单质分子里
C. 非极性分子中,一定含有非极性键
D. 一般情况下,极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂
4. 一种催化氨硼烷(BH3NH3)水解释氢的可能机理如图所示。下列说法不正确的是
A. 催化剂能改变反应历程,降低了反应活化能
B. BH3NH3分子中含有配位键
C. 用D2O代替H2O作反应物,有D2生成
D. 氨硼烷完全水解的化学方程式为:BH3NH3+4H2O=3H2↑+NH4[B(OH)4]
5. X、Y、Z、W、R属于元素周期表中前20号主族元素,且原子序数依次增大。基态X原子2p轨道半充满,Z是元素周期表中电负性最大的元素,Z和W同主族,R的最外层只有1个电子。下列说法正确的是
A. X的简单氢化物分子间能形成氢键
B. 简单离子半径:r(R)>r(W)
C. 简单气态氢化物的热稳定性:W>Z
D. 第一电离能:I1(X)<I1(Y)<I1(Z)
6. 由四种原子序数依次增大的短周期元素W、X、Y、Z形成的一种化合物结构如图所示。该化合物应用在新型电池中,其中W为电负性最大的元素,X的单质既能与酸反应又能与碱反应,该分子中所有原子均达到8电子结构。下列说法中错误的是
A. 基态原子未成对电子数:W=X=Z
B. 简单氢化物的沸点:W>Z
C. XZ3和YZ3均为非极性分子
D. 第一电离能:W>Z>Y>X
7. 纳米是一种应用广泛的催化剂,其催化的一个实例如图所示,下列说法正确的是
A. 化合物甲、乙均为手性分子
B. 化合物甲分子中键与键数目之比为
C. 化合物乙中采取sp3杂化的原子有N、C、O
D. 化合物甲、乙均存在分子间氢键
8. 据文献报道,含钒催化剂催化某反应的反应机理如下图所示。下列叙述正确的是
A. 该反应循环中有键的断裂和生成
B. 该反应利用了的氧化性除去,减少了空气污染
C. 该催化循环过程中Ⅴ的价态没有变化
D. 该催化循环的总反应方程式中和的物质的量之比为2:3
9. 化学反应均伴随着能量变化。下列说法正确的是
A. 图甲可表示铝热反应、碳的燃烧、炭与二氧化碳等化学反应的能量变化
B. 由图乙可知CO的燃烧热△H=-110.5 kJ·mol-1
C. 由图乙可知24g 石墨完全燃烧放出的热量为787 kJ
D. 由图乙可判断CO能量比CO2能量高
10. 一定条件下,反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)(吸热反应),在2L恒容密闭容器中进行,反应进行到10s时,CO的物质的量增加了0.20mol,则下列说法正确的是
A. 10s时,用CO2表示的化学反应速率为0.005mol•L-1•s-1
B. 当碳的质量不再改变说明反应已达平衡
C. 升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D. 充入He使体系压强增大,能提高反应速率
11. 已知反应X(g)+3Y(g) ⇌2Z(g) △H的能量变化如下图所示。下列说法正确的是
A. △H= E2- E1 B. 更换高效催化剂,E3不变
C. 恒压下充入一定量的氦气n(Z)减少 D. 压缩容器,c(X)减小
12. 室温下向10 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液中加入0.1 mol·L-1的一元酸HA,溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. a点所示溶液中c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA)
B. 该滴定过程应该选择甲基橙作为指示剂
C. pH=7时,c(Na+)=c(A-)+c(HA)
D. b点所示溶液中c(A-)>c(HA)
13. 某化学探究小组在水中滴加酚酞和铁氰化钾溶液,然后将1颗铁钉竖直浸在水中,几天后观察到铁钉A段部位周围的水变红色,铁钉下端(B部位)产生蓝色沉淀,如图所示,根据图示分析。下列说法正确的是
A. 铁、炭、水构成大量的微小电池,在水面附近腐蚀最严重
B. 铁钉A部位是负极:
C. 以上实验现象证明发生的主要是吸氧腐蚀
D. 最终得到的铁锈能覆盖在铁钉的表面,防止腐蚀继续发生
14. 利用燃料电池电解制备并得到副产物、、,装置如下图所示。下列说法不正确的是
A. a极反应:
B. A膜和膜均为阴离子交换膜
C. 可用铁电极替换石墨Ⅱ电极
D. a极上通入标况下甲烷,阳极室减少
第Ⅱ卷(选择题,共58分)
二、非选择题(本题共4个大题,共58分)
15. 非金属单质及其化合物在生产、生活和科研中有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)中的中心原子的价层电子对数为_______,空间结构为_______形。比较下列微粒中键角的大小:①,②,③,④,⑤,键角从大到小排序:_______(用序号表示)。
(2)水杨醛缩对氯苯胺制备反应方程式如下:
①基态氯原子核外电子的空间运动状态有_______种。
②对氯苯胺中氮原子杂化方式为_______。
③比较物质的沸点:对羟基苯甲醛()_______水杨醛()(填“>”“<”或“=”),请从结构角度解释二者沸点差异原因:_______。
(3)苯酚()具有弱酸性,下列物质中,常温下由大到小的排序为_______(用字母表示)
a. b.
c. d.
16. 将转化为CO、等燃料,可以有效的缓解能源危机,同时可以减少温室气体,实现“双碳目标”。
(1)t℃时,还原的热化学方程式如下:
Ⅰ. kJ⋅mol-1
Ⅱ. kJ⋅mol-1
已知反应I、Ⅱ的平衡常数分别为、。由盖斯定律可知,与2mol反应生成的热化学方程式为___________,___________(用、表示)。
(2)若反应Ⅰ的正反应活化能表示为E kJ⋅mol-1,则E___________41(填“>”“<”或“=”)。
(3)t℃,向10L密闭容器中充入1 mol和2.5 mol,发生反应Ⅰ,5min达到平衡时,测得CO的物质的量为0.5mol。
①平衡时CO的体积分数=___________
②下列措施既能加快反应速率又能提高的平衡转化率的是___________。
A.升高反应温度 B.增大的浓度 C.分离出CO D.缩小容器容积
③t℃,向10L密闭容器中充入2mol和一定量的,发生反应Ⅰ,两种气体的平衡转化率(a),与起始反应物的物质的量之比的关系如图所示:
能表示平衡转化率曲线的是___________(填或);
④在t℃,压强为P时,___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
17. “碳中和”目标如期实现的关键技术之一是CO2的再资源化利用。
(1)天然气中普遍含有H2S,需回收处理并加以利用。
①已知下列反应的热化学方程式:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
计算H2S热分解反应Ⅳ:的___________。
②较普遍采用处理H2S的方法是克劳斯工艺,即利用反应Ⅰ和Ⅱ生成硫单质。相比克劳斯工艺,利用反应Ⅳ处理H2S的优点是___________,缺点是___________。
(2)CO2和H2在催化剂作用下可合成CH4,已知:
化学键
C—H
H—H
C=O
H—O
键能(kJ·mol-1)
a
b
c
d
则反应的___________。
(3)工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素。
反应分两步:
ⅰ.CO2和NH3生成NH2COONH4;
ⅱ.NH2COONH4分解生成尿素。
反应过程中能量变化如图所示:
①反应ⅰ为___________反应;反应ⅱ为___________反应。(填“吸热”或“放热”)
②写出CO2和NH3合成尿素总反应的热化学方程式___________。
18. 硫化镉(CdS)微溶于水,高纯度硫化镉是良好的半导体,可用于制光电管、太阳能电池。利用含镉废水(主要含的离子为、、、、、)制备硫化镉流程如下:
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH:
氢氧化物
开始沉淀的pH
1.5
6.5
4.1
7.2
沉淀完全的pH
3.3
9.9
5.4
9.5
回答下列问题:
(1)基态硫原子核外电子占据最高能层的符号是_______。
(2)滤渣主要成分是_______(填化学式)。
(3)加入溶液的目的是_______(用离子方程式表示)。
(4)调节pH范围是_______,写出“沉淀”时发生反应的离子方程式:_______。
(5)操作Ⅰ包括_______。
(6)写出溶液中电荷守恒关系式:_______。
(7)实际工业生产中,有时还采用阳离子交换树脂法来测定“沉镉”后溶液中的含量,其原理为,其中NaR为阳离子交换膜树脂。常温下,将“沉镉”后的溶液(此时溶液)经过阳离子交换树脂后,测得浓度比交换前升高了0.046g·L-1,则该条件下的为_______。
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